孫殿泉

【摘要】我國(guó)傳統(tǒng)建筑工程在設(shè)計(jì)和施工中都存在著許多問(wèn)題，如常見的施工過(guò)程當(dāng)中信息化程度較低、各個(gè)施工部門之間的溝通協(xié)作難度極大以及最終建筑工程的可視性差等等。本文就BIM技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用狀況，分析BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑工程中的優(yōu)勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù);相關(guān)建筑工程;應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1. BIM技術(shù)相關(guān)簡(jiǎn)介

1.1 BIM技術(shù)定義

BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）不是一個(gè)嶄新的詞匯，Autodesk公司在2002年率先提出，是建筑學(xué)、工程學(xué)及土木工程的新工具，能夠形容那些以三維圖形為主、物件導(dǎo)向、建筑學(xué)有關(guān)的電腦輔助設(shè)計(jì)。首先我們需要明白的是BIM不是一種技術(shù)，其實(shí)它更傾向于一種工作理念，建筑行業(yè)的從業(yè)者，采用BIM的各種軟硬件工具，結(jié)合必要的BIM工作流程和技巧，來(lái)幫助建筑領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)向三維可視化和信息化的轉(zhuǎn)變。一般情況之下，我們將“BIM”翻譯成建筑信息模型，但其實(shí)不是一個(gè)固定不變的翻譯模型，建模實(shí)際上是最簡(jiǎn)單的。M重要的是modeling，團(tuán)隊(duì)協(xié)作的過(guò)程，再延伸就是manage等等。B也不僅僅局限在building。而BIM三個(gè)字，最重要的是I-information——即對(duì)信息的集成以及利用。所以可以這樣理解，BIM技術(shù)是一個(gè)平臺(tái)，可以進(jìn)行信息集成，促進(jìn)交互協(xié)同，使項(xiàng)目能更好更快地完成，集成管理一直到項(xiàng)目的生命周期結(jié)束。

1.2 BIM技術(shù)特點(diǎn)

1.2.1可視化

可視化，也就是我們常常稱之為“所見即所得”。相對(duì)于傳統(tǒng)的二維CAD所示的圖紙而言，利用BIM技術(shù)則可以幫助我們真正地將圖紙由線條向模型的方向轉(zhuǎn)變。具體涉及到建筑工程行業(yè)，BIM技術(shù)可視化這一特征屬性對(duì)于建筑施工行業(yè)的作用十分巨大。例如，傳統(tǒng)的建筑施工工人依據(jù)甲方提供的施工圖紙，工人們只能夠看到整個(gè)建筑設(shè)施的各個(gè)構(gòu)件的信息，但是有些項(xiàng)目施工人員由于自身的文化素質(zhì)水平有限，使得他們不具備對(duì)象的三維立體空間思維來(lái)想象三維建筑模型。而新型的BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑工程當(dāng)中則可以很好地避免這一問(wèn)題的產(chǎn)生，通過(guò)利用這一新型技術(shù)能夠?qū)鹘y(tǒng)的線條式的構(gòu)件轉(zhuǎn)換為立體的三維實(shí)物模型在人們的面前展示。

1.2.2協(xié)調(diào)性

協(xié)調(diào)性對(duì)于實(shí)際建筑施工過(guò)程中的意義重大，一項(xiàng)建筑工程的實(shí)施是一項(xiàng)極其復(fù)雜的過(guò)程，其中涉及到從圖紙?jiān)O(shè)計(jì)到最終的工程完工之間，需要建筑設(shè)計(jì)方、施工單位、物業(yè)等等一系列的主體之間進(jìn)行相互協(xié)調(diào)溝通。傳統(tǒng)的建筑項(xiàng)目施工流程是在建筑工人根據(jù)施工圖紙進(jìn)行實(shí)施過(guò)程當(dāng)中遇到了難以解決的問(wèn)題時(shí)，這就需要相關(guān)建筑工程的管理部門組織起來(lái)通過(guò)協(xié)議來(lái)集體解決施工問(wèn)題所在之處，通過(guò)對(duì)施工問(wèn)題進(jìn)行細(xì)致的分析的基礎(chǔ)上提出問(wèn)題解決的優(yōu)化措施。但是這種傳統(tǒng)的建筑施工過(guò)程使得我們處于一種極度被動(dòng)的地位，只有當(dāng)問(wèn)題產(chǎn)生之時(shí)才匆匆忙忙的主持會(huì)議解決問(wèn)題，這樣無(wú)論是對(duì)施工工期而言還是對(duì)建筑方的經(jīng)濟(jì)損失而言，二者都是十分不利的，而這種現(xiàn)象的產(chǎn)生往往是多位設(shè)計(jì)師在建筑施工之前彼此雙方缺乏實(shí)際有效的溝通，才導(dǎo)致問(wèn)題到建筑工人實(shí)際施工的過(guò)程當(dāng)中才真正暴露出來(lái)。而通過(guò)利用BIM這一新興的技術(shù)則可以很好地解決這個(gè)問(wèn)題的產(chǎn)生。通過(guò)利用BIM技術(shù)的可視性和模擬性，則可以將建筑施工的相關(guān)信息模型在施工工人實(shí)際施工之前進(jìn)行工程的模型搭建，通過(guò)模型的搭建各個(gè)工程設(shè)計(jì)師之間能夠通過(guò)對(duì)于各個(gè)專業(yè)間所產(chǎn)生的問(wèn)題進(jìn)行協(xié)調(diào)，在協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)之上，根據(jù)模型生成相關(guān)的協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)，通過(guò)將這些數(shù)據(jù)應(yīng)用于模型修改上，則可以在前期很好地避免各個(gè)施工項(xiàng)目產(chǎn)生矛盾，從而一定程度上有利于建筑工人的施工。

1.2.3優(yōu)化性

隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷向上發(fā)展，建筑工程從設(shè)計(jì)到施工的整個(gè)過(guò)程也呈現(xiàn)出不斷優(yōu)化的趨勢(shì)。新型技術(shù)的出現(xiàn)并應(yīng)用，使得建筑工程在BIM的基礎(chǔ)上，能夠更好地進(jìn)行優(yōu)化。事實(shí)上，沒有一個(gè)行業(yè)是不向前發(fā)展的，建筑繪圖CAD行業(yè)也是如此。無(wú)論是德國(guó)的工業(yè)4.0還是我們提出的《中國(guó)制造2025》都是在講全行業(yè)的信息化進(jìn)程。所以，建筑工程的傳統(tǒng)CAD技術(shù)也理所當(dāng)然要進(jìn)入信息化。于是乎，BIM就應(yīng)運(yùn)而生了。在原有CAD發(fā)展的基礎(chǔ)上，加入了數(shù)據(jù)和信息的內(nèi)容，從而使得CAD更加自動(dòng)化、智能化。這就是BIM的本質(zhì)。你可以說(shuō)BIM是一項(xiàng)突破性的技術(shù)或者理念，這是由于CAD行業(yè)發(fā)展經(jīng)過(guò)量的積累到達(dá)了質(zhì)變的階段，即各個(gè)level之間的跨越。我們現(xiàn)在做研究還是處于將level2的技術(shù)發(fā)展成熟，并逐漸靠近level3。

1.3 BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)

BIM技術(shù)優(yōu)點(diǎn)現(xiàn)總結(jié)如下：

從實(shí)際操作角度看，具備四個(gè)方面：

（1）出錯(cuò)次數(shù)低——通過(guò)在建筑施工初期檢查出項(xiàng)目問(wèn)題從而降低建筑施工成本;

（2）工作效率高——各個(gè)施工技術(shù)間能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)接縫的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)從而縮短建筑施工時(shí)間;

（3）工程設(shè)計(jì)好——利用高分辨率的可視化性能能夠看到初期的建筑模型。

從技術(shù)的角度來(lái)說(shuō)，兩個(gè)方面：

（1）基于幾何特性的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)更大程度的自動(dòng)化。比如工程量計(jì)算、有限元分析（這個(gè)本來(lái)就是3D的）、空間設(shè)計(jì)優(yōu)化等。

（2）更加形象的可視化，在組織管理活動(dòng)中，減少溝通障礙。比如進(jìn)度模擬等。

（3）筆者個(gè)人的理解，BIM是為了實(shí)現(xiàn)工程全壽命管理目標(biāo)而出現(xiàn)的一種技術(shù)。本質(zhì)上，它是一種手段，只是想通過(guò)這種技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)建筑施工項(xiàng)目管理目標(biāo)。

2. BIM技術(shù)在建筑工程中的實(shí)際應(yīng)用

2.1 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)上，特別是在建筑施工圖紙的深度設(shè)計(jì)上體現(xiàn)得最為明顯。在利用BIM技術(shù)的建筑施工圖紙的設(shè)計(jì)上，二者之間深度融合的結(jié)果是生成了三維可視化的建筑信息模型，有時(shí)也以圖紙的形式出現(xiàn)，而BIM技術(shù)的建筑施工作用主要表現(xiàn)在與之前的建筑施工設(shè)計(jì)的二維圖紙相結(jié)合，與原有的二維圖紙不同的是，BIM技術(shù)在建筑施工設(shè)計(jì)上的立體化給人們帶來(lái)更加直觀的視覺沖擊，使得施工工人更加理解建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)。同時(shí)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，使得BIM技術(shù)能夠與我國(guó)傳統(tǒng)歷史建筑風(fēng)格進(jìn)行深度融合，這種BIM技術(shù)下達(dá)歷史建筑模型與傳統(tǒng)建筑模型之間不同的是，能夠同時(shí)保留其之前的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)風(fēng)格理念及對(duì)不同形態(tài)的歷史建筑風(fēng)格進(jìn)行深度分析，從而有利于我國(guó)建筑行業(yè)在設(shè)計(jì)上歷史文化與現(xiàn)代建筑相融合。主要在建筑設(shè)計(jì)上應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：

（1）BIM技術(shù)允許您使用數(shù)據(jù)庫(kù)從二維設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)移到三維設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的工作方式通過(guò)二維平臺(tái)交換信息。具體設(shè)計(jì)可能存在理解錯(cuò)誤和復(fù)雜的信息標(biāo)注等缺陷，其二維設(shè)計(jì)不再滿足當(dāng)前的設(shè)計(jì)需求。BIM技術(shù)提供了一個(gè)類似于3D設(shè)計(jì)的可視化設(shè)計(jì)窗口，并使用數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行3D可視化。

（2）單一的建筑信息管理軟件不允許執(zhí)行復(fù)雜的建筑設(shè)計(jì)項(xiàng)目，而只能通過(guò)與不同類型的建筑信息管理軟件的協(xié)作來(lái)執(zhí)行?，F(xiàn)在，將創(chuàng)新和分析的BIM軟件（即BIM分布式模型）結(jié)合起來(lái)構(gòu)建設(shè)計(jì)模型變得更加容易。

2.2? BIM技術(shù)在建筑施工動(dòng)態(tài)管理應(yīng)用

BIM技術(shù)對(duì)與建筑工程施工的動(dòng)態(tài)管理上的的影響主要從BIM的核心價(jià)值——“信息”所體現(xiàn)出來(lái)，相較于之前傳統(tǒng)的人為建筑施工管理過(guò)程而言，之前的管理模式具有更多的主觀隨意性，而將BIM技術(shù)實(shí)際的應(yīng)用于減值工程施工的動(dòng)態(tài)管理上，主要表現(xiàn)在BIM+項(xiàng)目管理。只要包括“BIM+云平臺(tái)”+“BIM與大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)技術(shù)、人工智能”等幾個(gè)核心組成部分的集成實(shí)踐應(yīng)用，通過(guò)這種新型的建筑施工動(dòng)態(tài)管理模式能夠有效的改變建筑施工項(xiàng)目在現(xiàn)場(chǎng)參建各方之間的的交互模式、工作方式以及管理模式，從而形成了新型的“BIM+項(xiàng)目管理”的創(chuàng)新管理模式。根據(jù)《建筑業(yè)企業(yè)BIM應(yīng)用分析暨數(shù)字建筑發(fā)展展望（2018）》調(diào)查的相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，BIM技術(shù)與建筑工程項(xiàng)目管理信息系統(tǒng)之間的集成應(yīng)用，能夠一定程度上實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目精細(xì)化管理，這種管理模式在將來(lái)一定時(shí)間成為未來(lái)項(xiàng)目管理的趨勢(shì)比例高達(dá)74.5%。BIM技術(shù)已經(jīng)深入到包括成本管理、進(jìn)度管理、質(zhì)量管理等各個(gè)方面，BIM技術(shù)與管理的全面融合成為BIM應(yīng)用的一大趨勢(shì)。除此之外，BIM技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)基數(shù)搭建的動(dòng)態(tài)集成項(xiàng)目管理模式能夠有效的提高建筑工程項(xiàng)目管理過(guò)程中的各業(yè)務(wù)單元之間的數(shù)據(jù)集成和共享，通過(guò)這種方式能夠科學(xué)有效地促進(jìn)建筑施工項(xiàng)目管理技術(shù)、生產(chǎn)和商務(wù)三者之間的信息共享，從而能夠更好地支持建筑施工管理方案的優(yōu)化，確保在建筑項(xiàng)目管理執(zhí)行過(guò)程中為造價(jià)的快速確定、控制設(shè)計(jì)變更，減少返工、降低成本、提高質(zhì)量大大降低合同執(zhí)行的風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 BIM技術(shù)在建筑施工組織階段應(yīng)用

理論上講，BIM技術(shù)在建筑施工組織中發(fā)揮重要作用主要從4D模型、5D模型兩個(gè)方面。4D的BIM模型是指在招投標(biāo)和施工階段，在三維模型基礎(chǔ)上加上項(xiàng)目的發(fā)展時(shí)間，即根據(jù)施工的組織設(shè)計(jì)模擬實(shí)際施工，從而確定合理的施工方案來(lái)指導(dǎo)施工;同時(shí)，在此基礎(chǔ)上加上造價(jià)信息，便為5D的BIM模型，來(lái)實(shí)現(xiàn)成本控制。但是，以上描述只是BIM發(fā)展的一個(gè)長(zhǎng)期愿景而已，目前，國(guó)內(nèi)BIM在施工階段的實(shí)際應(yīng)用只實(shí)現(xiàn)在單個(gè)點(diǎn)上的BIM應(yīng)用，而若要真正把BIM模型實(shí)際利用起來(lái)、指導(dǎo)施工過(guò)程、結(jié)合時(shí)間造價(jià)信息全面鋪開，仍需要很長(zhǎng)的發(fā)展時(shí)間。目前，在施工階段應(yīng)用到的BIM主要包括以下三個(gè)點(diǎn)：4D模擬、虛擬漫游、后期成果展示。這里的4D模擬雖然在3D模型的基礎(chǔ)上加上了時(shí)間軸，但是僅可作為模擬展示，而不能真正實(shí)時(shí)指導(dǎo)施工。虛擬漫游和后期成果展示也僅僅作為展示而已。

3. 結(jié)束語(yǔ)

BIM技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際建筑工程的同時(shí)，不僅僅能夠給建筑行業(yè)帶來(lái)全新的高效技術(shù)，而且能夠帶來(lái)全新的發(fā)展理念，也許在不久的將來(lái)，你會(huì)在建筑施工現(xiàn)場(chǎng)看到大量BIM技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，因?yàn)锽IM技術(shù)是建筑行業(yè)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，這種新型的施工方式必將給傳統(tǒng)的建筑施工行業(yè)帶來(lái)革命性的沖擊。

參考文獻(xiàn)

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[2]羅文林，劉剛.基于 BIM 技術(shù)的 Revi族在工程項(xiàng)目中的應(yīng)用研究[J].施工技術(shù)，2015（S1）：761-764.

（作者單位：濟(jì)南市章丘區(qū)工程建設(shè)定額站）

【中圖分類號(hào)】TV398.9

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】1671-3362（2020）06-0050-02